JPH08238587A - Laser welding head - Google Patents

Laser welding head

Info

Publication number
JPH08238587A
JPH08238587A JP7065099A JP6509995A JPH08238587A JP H08238587 A JPH08238587 A JP H08238587A JP 7065099 A JP7065099 A JP 7065099A JP 6509995 A JP6509995 A JP 6509995A JP H08238587 A JPH08238587 A JP H08238587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding head
laser welding
welding
plate thickness
undercut
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7065099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Soga
聡 曽我
Hiroshi Asada
博 朝田
Shoji Inoue
正二 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nisshin Steel Co Ltd filed Critical Nisshin Steel Co Ltd
Priority to JP7065099A priority Critical patent/JPH08238587A/en
Publication of JPH08238587A publication Critical patent/JPH08238587A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To provide a laser welding head capable of adjusting the blowing angle of side gases according to various kinds of welding conditions. CONSTITUTION: First tables 4 which are vertically movable are arranged on the right and left of a welding head and second tables 5 slidable in parallel with a processing plane are arranged at the first tables 4. The second tables are provided thereunder with angle adjustable size nozzles 2. Since the side nozzles 2 are three-dimensionally movably and swivelably disposed, the degree of freedom in setting the necessary blowing angle θ and distance X is high and the welding is progressed under good conditions. Defectless weld zones where undercuts are decreased are thus obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ溶接時に発生す
るプラズマを除去し、アンダーカットの防止又は低減を
可能にしたレーザ溶接ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser welding head capable of preventing or reducing undercut by removing plasma generated during laser welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ溶接で鋼板等を突合せ溶接又は重
ね溶接するとき、プラズマが発生する。プラズマは、鋼
板等の表面に達するレーザビームのエネルギー量を減少
させ、溶込み不良等の発生原因となる。プラズマに起因
した溶込み不良等の欠陥は、サイドノズルからArガス
等(以下、これをサイドガスという)を吹き付けてプラ
ズマを除去することにより低減される。そのため、たと
えば図1に示すように、ヘッド1にサイドノズル2を一
体化したレーザ溶接ヘッドが使用されている。サイドノ
ズル2をヘッド1に一体化した場合、サイドノズル2の
位置及び指向方向が異なる溶接ヘッドを複数用意してお
き、それぞれの溶接条件に応じアンダーカット等の欠陥
がない溶接部が得られるヘッドを探索する必要がある。
また、複数の溶接ヘッドを用意しておく必要があること
から、ヘッドの作成に費用がかかり、ヘッドの交換作業
もばかにならない。そこで、サイドノズルの指向方向や
位置制御を可能にしたレーザ溶接ヘッドが一部で使用さ
れている(特開平5−8067号公報,特開平5−20
0571号公報等参照)。
2. Description of the Related Art Plasma is generated when steel plates and the like are butt-welded or lap-welded by laser welding. Plasma reduces the amount of energy of the laser beam that reaches the surface of a steel sheet or the like, and causes a penetration defect or the like. Defects such as defective penetration due to plasma are reduced by blowing Ar gas or the like (hereinafter referred to as side gas) from the side nozzle to remove the plasma. Therefore, for example, as shown in FIG. 1, a laser welding head in which a side nozzle 2 is integrated with a head 1 is used. When the side nozzle 2 is integrated with the head 1, a plurality of welding heads having different positions and directing directions of the side nozzle 2 are prepared, and a welded portion having no defects such as undercuts can be obtained according to each welding condition. Need to explore.
Further, since it is necessary to prepare a plurality of welding heads, it is expensive to make the heads, and the work of replacing the heads is ridiculous. Therefore, a laser welding head capable of controlling the direction and position of the side nozzle is used in part (JP-A-5-8067 and JP-A-5-20).
No. 0571, etc.).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】サイドノズルから噴射
されるサイドガスは、プラズマに起因する溶込み不良を
軽減する反面、溶接欠陥の一つである溶接ビードに深い
アンダーカットを発生させる原因となる。すなわち、サ
イドガスの吹付け流量,吹付け角度,吹付け方向等の設
定条件が不適切であると、溶融金属がボンド部に十分流
れ込まず、アンダーカットが発生する。溶融金属の流動
は、鋼板等の種類,板厚,溶接速度等に応じて粘性や量
が変化するため、予め把握することができない。そのた
め、サイドノズル2を一体化したレーザ溶接ヘッドで
は、鋼板の種類,板厚,溶接速度等が変化するに従って
サイドノズル2の方向,角度,高さ等が異なるレーザ溶
接ヘッドに交換し、深いアンダーカットの発生を防止で
きる適正なサイドガス条件を設定する必要がある。ま
た、サイドノズルの指向方向や位置制御を可能にしたレ
ーザ溶接ヘッドでも、それぞれの溶接条件に応じたサイ
ドガス条件を設定することが難しく、依然として健全な
レーザ溶接部が得られないのが現状である。本発明は、
このような問題を解消すべく案出されたものであり、溶
接ヘッドに対してサイドノズルを三次元的に移動可能及
び旋回可能に設けることにより、ヘッドを交換する必要
なく、鋼板の種類,板厚,溶接速度等の変化に十分対応
したサイドガス条件を設定できるレーザ溶接ヘッドを提
供することを目的とする。
The side gas injected from the side nozzle reduces the penetration failure due to the plasma, but causes a deep undercut in the weld bead, which is one of the welding defects. . That is, if the setting conditions such as the flow rate of the side gas, the blowing angle, the blowing direction, etc. are improper, the molten metal does not sufficiently flow into the bond portion and undercut occurs. The flow of the molten metal cannot be grasped in advance because the viscosity and the amount thereof change depending on the type of the steel plate, the plate thickness, the welding speed and the like. Therefore, in the laser welding head in which the side nozzles 2 are integrated, the direction, angle, height, etc. of the side nozzles 2 are changed to different laser welding heads as the type of steel plate, plate thickness, welding speed, etc. change, and a deep under It is necessary to set proper side gas conditions that can prevent the occurrence of cuts. Further, even with a laser welding head capable of controlling the direction and position of the side nozzle, it is difficult to set the side gas conditions according to the respective welding conditions, and under the present circumstances, a healthy laser weld cannot be obtained. is there. The present invention
The present invention has been devised to solve such a problem. By providing a side nozzle so that it can move three-dimensionally and swivel with respect to the welding head, the type of steel plate and plate It is an object of the present invention to provide a laser welding head capable of setting side gas conditions sufficiently corresponding to changes in thickness, welding speed and the like.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザ溶接ヘッ
ドは、その目的を達成するため、溶接ヘッドと、溶接ヘ
ッドの左右に配置された上下動可能な第1テーブルと、
第1テーブルに配置され、加工面に対して平行にスライ
ドできる第2テーブルと、第2テーブルの下部に設けら
れた角度調節可能なサイドノズルとを備えていることを
特徴とする。本発明のレーザ溶接ヘッドにおいては、溶
接ヘッド本体に対してサイドノズルを上下動、水平動及
び旋回できるように設けている。このようなサイドノズ
ルの配置は、本発明者等によるレーザ溶接に関する調査
・研究から、種々の溶接条件に対応してアンダーカット
を防止する上で有効なものであることを解明した。
In order to achieve the object, a laser welding head of the present invention includes a welding head, a first table arranged on the left and right of the welding head and movable up and down.
It is characterized in that it is provided with a second table arranged on the first table and slidable parallel to the processing surface, and a side nozzle having an adjustable angle provided on the lower portion of the second table. In the laser welding head of the present invention, the side nozzle is provided so as to be vertically movable, horizontally moved, and swiveled with respect to the welding head main body. It has been clarified that the arrangement of such side nozzles is effective in preventing undercut in accordance with various welding conditions, based on investigations and studies by the present inventors regarding laser welding.

【0005】サイドガスを使用したレーザ溶接で、図2
に示すようにサイドガスの吹付け角度をθとし、レーザ
ビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイドノズル2
の中心軸と被溶接材3の交点までの距離をXとする。被
溶接材3として板厚2mmのSUS430ステンレス鋼
を使用し、レーザ出力7kW,溶接速度5m/分の条件
下で突合せ溶接した。そして、サイドノズル2の吹付け
角度θと溶込み深さとの関係を調査した。調査結果を示
す図3にみられるように、吹付け角度θが30度に満た
ない鋭角側では、溶込み深さが極端に浅くなり、溶込み
不良のある溶接部が形成された。これは、吹付け角度θ
が30度より小さくなるほど、除去できるプラズマの量
が少なくなったことに起因する。被溶接材3として板厚
1.5mmのSUS304ステンレス鋼板を使用し、レ
ーザ出力1〜8kWの条件下で突合せ溶接した。そし
て、アンダーカットが板厚の1%以下になる溶接速度と
距離Xとの関係を調査した。調査結果を示す図4にみら
れるように、アンダーカットが1%以下になる範囲は、
溶接速度の上昇に応じて距離Xが長い側にシフトした。
また、2m/分,5m/分及び10m/分の各溶接速度
に共通して、アンダーカットを1%以下にする距離Xの
一定値はなかった。
With laser welding using side gas, as shown in FIG.
As shown in Fig. 3, the side gas spray angle is set to θ, and the side nozzle 2
Let X be the distance from the central axis to the intersection of the welded material 3. As the material 3 to be welded, SUS430 stainless steel having a plate thickness of 2 mm was used, and butt welding was performed under the conditions of a laser output of 7 kW and a welding speed of 5 m / min. Then, the relationship between the spraying angle θ of the side nozzle 2 and the penetration depth was investigated. As can be seen in FIG. 3 showing the examination result, the penetration depth was extremely shallow on the acute angle side where the spray angle θ was less than 30 degrees, and a weld portion with poor penetration was formed. This is the spray angle θ
Is less than 30 degrees, the amount of plasma that can be removed decreases. As the material 3 to be welded, a SUS304 stainless steel plate having a plate thickness of 1.5 mm was used, and butt welding was performed under the condition of laser output of 1 to 8 kW. Then, the relationship between the welding speed and the distance X at which the undercut is 1% or less of the plate thickness was investigated. As shown in Fig. 4 showing the survey result, the range where the undercut is 1% or less is
The distance X shifted to the longer side as the welding speed increased.
In addition, there was no constant value of the distance X for making the undercut 1% or less, common to the welding speeds of 2 m / min, 5 m / min and 10 m / min.

【0006】板厚0.2〜2mmの冷延鋼板を被溶接材
3として使用し、レーザ出力1〜10kW及び溶接速度
5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アンダー
カットが板厚の1%以下となる板厚とサイドノズル2の
吹付け角度θとの関係を調査した。調査結果を示す図5
にみられるように、アンダーカットが板厚の1%以下と
なる吹付け角度θは、板厚に応じて変化した。また、
0.2mm,1mm,2mmの各板厚に共通して、アン
ダーカットを板厚の1%以下にする吹付け角度θの一定
値はなかった。板厚1.5mmの冷延鋼板,SUS43
0ステンレス鋼板及びSUS304ステンレス鋼板を被
溶接材3として使用し、レーザ出力4〜5kW及び溶接
速度5m/分の条件下で突合せ溶接した。そして、アン
ダーカットが板厚の1%以下になる鋼種と距離Xとの関
係を調査した。調査結果を示す図6にみられるように、
同じ板厚であっても、アンダーカットが板厚の1%以下
になる距離Xは、鋼種に応じて異なっていた。この場合
も、各鋼種に共通して、アンダーカットを1%以下にす
る距離Xの一定値はなかった。
Cold-rolled steel sheet having a plate thickness of 0.2 to 2 mm was used as the material to be welded 3, and butt welding was performed under the conditions of laser output of 1 to 10 kW and welding speed of 5 m / min. Then, the relationship between the plate thickness at which the undercut is 1% or less of the plate thickness and the spray angle θ of the side nozzle 2 was investigated. Figure 5 showing the survey results
As can be seen from the above, the spray angle θ at which the undercut is 1% or less of the plate thickness changes depending on the plate thickness. Also,
There was no constant value of the spraying angle θ that made the undercut 1% or less of the plate thickness common to the plate thicknesses of 0.2 mm, 1 mm, and 2 mm. Cold rolled steel sheet with a thickness of 1.5 mm, SUS43
The 0 stainless steel plate and the SUS304 stainless steel plate were used as the welded material 3, and butt welding was performed under the conditions of the laser output of 4 to 5 kW and the welding speed of 5 m / min. Then, the relationship between the steel type and the distance X in which the undercut is 1% or less of the plate thickness was investigated. As shown in Figure 6 which shows the survey results,
Even with the same plate thickness, the distance X at which the undercut is 1% or less of the plate thickness was different depending on the steel type. Also in this case, there was no constant value of the distance X for making the undercut 1% or less in common to each steel type.

【0007】以上のことから、吹付け角度θ及び距離X
は、被溶接材3の種類,板厚,溶接速度等に応じて調整
する必要があることが判る。また、被溶接材3によって
は、溶接速度の変化に伴って、粘性及び溶融金属量等に
起因してアンダーカットを低減する条件が得られず、サ
イドガスの吹付け方向を逆方向にすることによりアンダ
ーカットを低減する条件を得る場合もある。更に、レー
ザ溶接の方向を反対にする場合、サイドガスを反対側か
ら吹き付ける必要がある。従来のレーザ溶接ヘッドで
は、このような種々の要求を満足させることができな
い。そこで、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドは、必要
とする吹付け角度θ及び距離Xの設定自由度を高めるた
め、たとえば図7に示すように、溶接ヘッド1の左右に
上下動可能な第1テーブル4を配置し、加工面に対して
平行にスライドできる第2テーブル5を第1テーブル4
に配置する。そして、角度調節可能なサイドノズル2
を、第2テーブルの下部に設けている。このようにサイ
ドノズル2を三次元的に移動及び旋回可能に設けている
ため、必要な吹付け角度θ及び距離Xを設定する自由度
が高く、良好な条件下で溶接が進行するサイドガス条件
が設定され、アンダーカットが低減された健全な溶接部
が得られる。また、溶接ヘッド1の両側にサイドノズル
2を設けているので、溶接ヘッド1を反転させる必要な
くサイドガスの吹付け方向を変更できる。
From the above, the spray angle θ and the distance X
It can be seen that must be adjusted according to the type of the material to be welded 3, the plate thickness, the welding speed and the like. Depending on the material 3 to be welded, the conditions for reducing the undercut due to the viscosity, the amount of molten metal, etc. cannot be obtained with the change in the welding speed, and the side gas blowing direction should be reversed. There are cases where conditions for reducing undercut are obtained. Further, when the direction of laser welding is reversed, it is necessary to blow side gas from the opposite side. The conventional laser welding head cannot satisfy such various requirements. Therefore, in order to increase the degree of freedom in setting the spraying angle θ and the distance X required by the laser welding head according to the present invention, for example, as shown in FIG. The second table 5 is arranged so that the second table 5 can be slid parallel to the processing surface.
To place. And the side nozzle 2 with adjustable angle
Is provided under the second table. As described above, since the side nozzle 2 is provided so as to be able to move and swivel three-dimensionally, there is a high degree of freedom in setting the necessary spray angle θ and distance X, and side gas conditions under which welding proceeds under favorable conditions. Is set, and a sound weld with reduced undercut is obtained. Further, since the side nozzles 2 are provided on both sides of the welding head 1, the blowing direction of the side gas can be changed without having to reverse the welding head 1.

【0008】[0008]

【実施例】内径8mmのセンターノズルを持つ溶接ヘッ
ド1に、図7に示す設備構成で内径3mmのサイドノズ
ル2を取り付けた。サイドノズル2は10〜70度の範
囲で傾斜角度を変更でき、第1テーブル4及び第2テー
ブル5の移動可能な距離をそれぞれ50mmに設定し
た。そして、第1テーブル4及び第2テーブル5による
サイドノズル2の移動及びサイドノズル2の傾斜角度を
変えることにより、吹付け角度θ及び距離Xの設定を変
更した。なお、設定変更の際には、被溶接材の表面から
センターノズル先端までの距離を15mm,サイドノズ
ル2の先端までの距離を10mmの一定値に維持した。
板厚の変化に対する従来のレーザ溶接ヘッド及び本発明
のレーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を把握するため、板
厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼板を突合
せ溶接した。溶接条件としては、レーザ出力を5kWと
し、センターガス及びサイドガスにArを使用し、セン
ターガスの流量を15リットル/分とし、サイドガスの
流量をプラズマの除去に最低限必要な量に設定した。ま
た、サイドガスは、アンダーカットを低減させる効果が
大きい方向から溶接部に吹き付けた。
EXAMPLE A side head 2 having an inner diameter of 3 mm was attached to a welding head 1 having a center nozzle having an inner diameter of 8 mm with the equipment configuration shown in FIG. The inclination angle of the side nozzle 2 can be changed within a range of 10 to 70 degrees, and the movable distances of the first table 4 and the second table 5 are each set to 50 mm. Then, the setting of the spraying angle θ and the distance X was changed by moving the side nozzle 2 by the first table 4 and the second table 5 and changing the inclination angle of the side nozzle 2. When the setting was changed, the distance from the surface of the material to be welded to the tip of the center nozzle was kept at 15 mm, and the distance to the tip of the side nozzle 2 was kept at 10 mm.
In order to grasp the applicable range of the conventional laser welding head and the laser welding head of the present invention with respect to changes in plate thickness, SUS430 stainless steel plates having a plate thickness of 0.5 to 3 mm were butt welded. The welding conditions were such that the laser output was 5 kW, the center gas and the side gas were Ar, the center gas flow rate was 15 liters / minute, and the side gas flow rate was set to the minimum necessary amount for plasma removal. . In addition, the side gas was sprayed onto the welded portion from a direction in which the effect of reducing undercut was great.

【0009】形成されたレーザ溶接部を評価するため、
溶接部に内側半径が板厚の3倍となる180度曲げ試験
を行った。そして、180度曲げ試験で溶接部に発生し
た割れの有無を観察した。調査結果を示す表1にみられ
るように、従来のレーザ溶接ヘッドでは、180度曲げ
で割れが発生する板厚があり、割れは深いアンダーカッ
トを起点にしていた。そのため、サイドノズル2の位置
が異なるレーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。
これに対し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹
き付け角度θ及び距離Xを調整することにより、0.5
〜3mmの全板厚に対して深いアンダーカットを発生さ
せることなく健全な溶接部が得られるサイドガス条件を
設定できた。これら溶接部は、表1にみられるように、
180度曲げ試験によって割れを発生させることがなか
った。この対比から明らかなように、本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドを使用するとき、ヘッドを交換する必要
なく、板厚0.5〜3mmのSUS430ステンレス鋼
板を突合せ溶接し、健全な溶接部が得られることが確認
された。
To evaluate the laser weld formed,
A 180-degree bending test in which the inner radius was 3 times the plate thickness was performed on the welded portion. Then, the presence or absence of cracks generated in the welded portion was observed in the 180-degree bending test. As shown in Table 1 showing the investigation results, in the conventional laser welding head, there was a plate thickness at which a crack was generated at 180 ° bending, and the crack was started from a deep undercut. Therefore, it is necessary to replace the head for laser welding with a different position of the side nozzle 2.
On the other hand, in the laser welding head according to the present invention, by adjusting the spraying angle θ and the distance X, 0.5
It was possible to set the side gas conditions for obtaining a sound weld portion without generating a deep undercut for a total plate thickness of up to 3 mm. These welds, as seen in Table 1,
No crack was generated by the 180-degree bending test. As is clear from this comparison, when using the laser welding head according to the present invention, SUS430 stainless steel plate having a plate thickness of 0.5 to 3 mm is butt-welded without the need to replace the head, and a sound weld is obtained. It was confirmed that

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】実施例2:実施例1と同じレーザ溶接ヘッ
ドを使用し、溶接速度を変化させて、板厚1.5mmの
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、外径5
0.8mmの溶接管を製造した。そして、溶接速度の変
化に対する従来のレーザ溶接ヘッドと本発明に従ったレ
ーザ溶接ヘッドの対応可能範囲を調査した。溶接条件と
しては、レーザ出力を1〜12kWとし、センターガス
及びサイドガスにArを使用し、センターガスの流量を
15リットル/分とし、サイドガスの流量をプラズマの
除去に最低限必要な量に設定した。また、サイドガス
は、アンダーカットを低減させる効果が大きい方向から
溶接部に吹き付けた。形成されたレーザ溶接部を評価す
るため、溶接部に内側半径が板厚の2倍となる扁平試験
を行った。そして、扁平試験で溶接部に発生した割れの
有無を観察した。調査結果を示す表2にみられるよう
に、従来のレーザ溶接ヘッドでは、扁平試験で割れが発
生する板厚があり、割れは深いアンダーカットを起点に
していた。そのため、サイドノズル2の位置が異なるレ
ーザ溶接用ヘッドに交換する必要があった。これに対
し、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドでは、吹き付け角
度θ及び距離Xを調整することにより、5〜20m/分
の全溶接速度に対して深いアンダーカットを発生させる
ことなく健全な溶接部が得られる条件が設定された。こ
れら溶接部は、表2にみられるように、扁平試験によっ
て割れを発生させることがなかった。この対比から明ら
かなように、本発明に従ったレーザ溶接ヘッドを使用す
るとき、ヘッドを交換する必要なく、種々の溶接速度で
SUS409ステンレス鋼板を突合せ溶接し、健全な溶
接部が得られることが確認された。
Example 2 Using the same laser welding head as in Example 1, the welding speed was changed and SUS409 stainless steel plate having a plate thickness of 1.5 mm was butt-welded to give an outer diameter of 5 mm.
A 0.8 mm welded tube was produced. Then, the applicable range of the conventional laser welding head and the laser welding head according to the present invention to changes in welding speed was investigated. The welding conditions were such that the laser output was 1 to 12 kW, Ar was used as the center gas and side gas, the center gas flow rate was 15 liters / minute, and the side gas flow rate was the minimum amount necessary for plasma removal. Set. In addition, the side gas was sprayed onto the welded portion from a direction in which the effect of reducing undercut was great. In order to evaluate the formed laser welded portion, a flatness test in which the inner radius was twice the plate thickness was performed on the welded portion. Then, in the flatness test, the presence or absence of cracks occurring in the weld was observed. As can be seen in Table 2 showing the investigation results, the conventional laser welding head had a plate thickness at which a crack was generated in the flatness test, and the crack started from a deep undercut. Therefore, it is necessary to replace the head for laser welding with a different position of the side nozzle 2. On the other hand, in the laser welding head according to the present invention, by adjusting the spraying angle θ and the distance X, a sound welded portion can be obtained without generating deep undercut for a total welding speed of 5 to 20 m / min. The conditions for obtaining are set. These welds, as seen in Table 2, did not crack during the flatness test. As is clear from this comparison, when using the laser welding head according to the present invention, it is possible to butt-weld SUS409 stainless steel plates at various welding speeds without having to replace the head and obtain a sound weld. confirmed.

【0012】[0012]

【表2】 [Table 2]

【0013】[0013]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレーザ
溶接ヘッドは、サイドノズルを三次元的に移動可能且つ
旋回可能にしているので、ヘッドを交換する必要なく、
吹付け角度θ及び距離Xを調整することにより、プラズ
マの除去及びアンダーカットの防止又は低減に有効なサ
イドガス条件を設定することができる。そのため、鋼板
の種類,板厚,溶接速度等が異なっても、一つのレーザ
溶接ヘッドで設定条件を適正に変更でき、ヘッド作製費
用やヘッド交換時間等が節約される。また、多鋼種且つ
多サイズの溶接部に提供できるため、たとえば各種サイ
ズの溶接管の製造等で生産効率が向上する。しかも、ヘ
ッドを反転させずにサイドガスの吹き付け方向が変更で
きるため、反転作業に要していた時間も節約される。
As described above, in the laser welding head of the present invention, the side nozzles can be three-dimensionally moved and swiveled, so that it is not necessary to replace the head.
By adjusting the spraying angle θ and the distance X, it is possible to set the side gas conditions that are effective in preventing or reducing plasma removal and undercut. Therefore, even if the type of steel plate, the plate thickness, the welding speed, etc. are different, the setting conditions can be appropriately changed with one laser welding head, and head manufacturing costs, head replacement time, etc. can be saved. Further, since it can be provided to welded parts of multiple steel types and multiple sizes, the production efficiency is improved, for example, in manufacturing welded pipes of various sizes. Moreover, since the side gas blowing direction can be changed without reversing the head, the time required for the reversing work can be saved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 サイドノズルを一体化した従来のレーザ溶接
ヘッド
FIG. 1 Conventional laser welding head with integrated side nozzle

【図2】 従来のレーザ溶接ヘッドを使用して吹き付け
角度θ及び距離Xが及ぼす影響を調査したときの説明図
FIG. 2 is an explanatory view when investigating the influence of a spray angle θ and a distance X using a conventional laser welding head.

【図3】 健全な溶接部が得られる吹き付け角度θと溶
込み深さとの関係を表したグラフ
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the spray angle θ and the penetration depth at which a sound weld is obtained.

【図4】 健全な溶接部が得られる距離Xと溶接速度と
の関係を表したグラフ
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the welding speed and the distance X at which a healthy weld is obtained.

【図5】 健全な溶接部が得られる板厚と吹付け角度θ
との関係を表したグラフ
FIG. 5: Plate thickness and spray angle θ at which a sound weld is obtained
Graph showing the relationship with

【図6】 健全な溶接部が得られる鋼種と距離Xとの関
係を表したグラ
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the steel type and the distance X that can obtain a sound weld.

【図7】 本発明に従ったレーザ溶接ヘッドFIG. 7: Laser welding head according to the invention

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:溶接ヘッド 2:サイドノズル 3:被溶接材
4:第1テーブル 5:第2テーブル θ:サイドガスの吹付け角度 X:レーザビームの中心軸と被溶接材3の交点からサイ
ドノズル2の中心軸と被溶接材3の交点までの距離
1: Welding head 2: Side nozzle 3: Welded material 4: First table 5: Second table θ: Side gas spraying angle X: From the intersection of the central axis of the laser beam and the material to be welded 3 of the side nozzle 2 Distance to the intersection of the central axis and the workpiece 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶接ヘッドと、溶接ヘッドの左右に配置
された上下動可能な第1テーブルと、第1テーブルに配
置され、加工面に対して平行にスライドできる第2テー
ブルと、第2テーブルの下部に設けられた角度調節可能
なサイドノズルとを備えているレーザ溶接ヘッド。
1. A welding head, a vertically movable first table disposed on the left and right of the welding head, a second table disposed on the first table and slidable parallel to a processing surface, and a second table. Laser welding head having an adjustable angle side nozzle provided at the bottom of the laser welding head.
JP7065099A 1995-02-28 1995-02-28 Laser welding head Withdrawn JPH08238587A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7065099A JPH08238587A (en) 1995-02-28 1995-02-28 Laser welding head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7065099A JPH08238587A (en) 1995-02-28 1995-02-28 Laser welding head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08238587A true JPH08238587A (en) 1996-09-17

Family

ID=13277136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7065099A Withdrawn JPH08238587A (en) 1995-02-28 1995-02-28 Laser welding head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08238587A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004004965A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-15 Rolls-Royce Plc, A British Company Of Laser welding method and apparatus for suppressing plasma
JP2007268610A (en) * 2006-03-09 2007-10-18 Nissan Motor Co Ltd Apparatus and method for laser welding
JP2008165951A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Magnetic disk unit and manufacturing method
FR2963749A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-17 Snecma Head for welding metal pieces for forming a planar target using yttrium aluminum garnet laser, comprises a body through which a laser beam passes, and a unit for discharging plasma smoke generated by welding through a protection gas
CN102554471A (en) * 2011-12-13 2012-07-11 西安交通大学 Angle-adjustable four-pipe powder feeding nozzle for laser direct forming
ITSA20120016A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-11 Univ Degli Studi Salerno AUTOMATIC LASER WELDING EQUIPMENT
EP3456458A4 (en) * 2016-10-07 2019-06-12 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. Welding device
CN110315203A (en) * 2019-07-03 2019-10-11 河南水利与环境职业学院 A kind of laser soldering device with detection module

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2390319B (en) * 2002-07-03 2005-07-27 Rolls Royce Plc Method and apparatus for laser welding
US7241965B2 (en) 2002-07-03 2007-07-10 Rolls-Royce Plc Method and apparatus for laser welding with plasma suppression
WO2004004965A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-15 Rolls-Royce Plc, A British Company Of Laser welding method and apparatus for suppressing plasma
US8487209B2 (en) 2006-03-09 2013-07-16 Nissan Motor Co., Ltd. Apparatus and method for laser welding
JP2007268610A (en) * 2006-03-09 2007-10-18 Nissan Motor Co Ltd Apparatus and method for laser welding
JP2008165951A (en) * 2007-01-05 2008-07-17 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Magnetic disk unit and manufacturing method
FR2963749A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-17 Snecma Head for welding metal pieces for forming a planar target using yttrium aluminum garnet laser, comprises a body through which a laser beam passes, and a unit for discharging plasma smoke generated by welding through a protection gas
CN102554471A (en) * 2011-12-13 2012-07-11 西安交通大学 Angle-adjustable four-pipe powder feeding nozzle for laser direct forming
CN102554471B (en) * 2011-12-13 2014-09-03 西安交通大学 Angle-adjustable four-pipe powder feeding nozzle for laser direct forming
ITSA20120016A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-11 Univ Degli Studi Salerno AUTOMATIC LASER WELDING EQUIPMENT
WO2014091400A1 (en) * 2012-12-10 2014-06-19 Università degli Studi di Salerno Automated apparatus of laser beam welding
EP3456458A4 (en) * 2016-10-07 2019-06-12 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. Welding device
US10792748B2 (en) 2016-10-07 2020-10-06 Mayekawa Mfg. Co., Ltd. Welding device
CN110315203A (en) * 2019-07-03 2019-10-11 河南水利与环境职业学院 A kind of laser soldering device with detection module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3793592B2 (en) Manufacturing method for spherical tanks for liquefied natural gas
JP3056723B1 (en) Laser processing equipment
CN101780591B (en) Twin arc submerged arc welding method for thick plate box beam/pillar
CN102172814B (en) Method for manufacturing longitudinal submerged arc welded pipe
CN111069745B (en) Welding method suitable for thick plate aluminum alloy
JPS63194870A (en) Method and device for controlling shape of welding bead for removing fine crack defect at time when austenite material is shaved and melted
CN101108443A (en) Installing and soldering technique of inlet, outlet slip ring of large-scale sliding crawler mill barrel
CN109623108A (en) A kind of Welding of Aluminium Alloy Sheet Structure method of square groove, not back chipping
JPH08238587A (en) Laser welding head
CN107813034A (en) A kind of flux-cored wire gas protects vertical-up welding process
JP2004298896A (en) Groove working method and composite welding method using laser and arc
CN102416522A (en) Welding method of stainless steel thin plate
CN114101712A (en) Integrated arc 3D printing material-increasing and material-decreasing manufacturing system and material-increasing and material-decreasing processing method
JPH05131284A (en) Penetration welding method with laser beam
CN102066014B (en) Steel T-bar
CN216227906U (en) Electric arc 3D printing-milling-milligram energy composite material increasing and decreasing manufacturing system
JP5396941B2 (en) Laser welding method and laser welding apparatus for metal plate
CN110856885B (en) Laser-arc hybrid welding gas protection device and method
JPH07266068A (en) Method for laser beam welding aluminum or aluminum alloy member
Jernstroem Hybrid welding of hollow section beams for a telescopic lifter
JPH0541355B2 (en)
CN117245180A (en) Laser-guided complex space track submerged arc welding method
CN116638176A (en) Q355B steel plate butt welding method
JPS606278A (en) Production of spiral steel pipe
JPH067985A (en) Laser beam irradiating nozzle and laser beam equipment using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020507